【導(dǎo)讀】要包括厚煤層采煤方法、開(kāi)拓方式、支護(hù)方式、通風(fēng)方式的選擇等。在開(kāi)拓巷道的選擇方。面，總結(jié)其他礦的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)來(lái)布置開(kāi)拓巷道。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要。的聯(lián)系性，合理運(yùn)用。為以后的工作和學(xué)習(xí)中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。邢臺(tái)礦位于河北省邢臺(tái)市西南部，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)114°24′15″～114°30′34″，邢臺(tái)礦行政區(qū)除南部及東西兩側(cè)分別隸屬沙河縣管轄外，其余均歸邢臺(tái)市管轄。與礦區(qū)溝通，此外，礦區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，交通非常方便，見(jiàn)礦區(qū)交通位置圖。。溫℃，最低溫度℃，年平均氣溫℃。，蒸發(fā)量年平均為，大于降水量。自1972年以來(lái)，受全球性氣候變化的影響，區(qū)內(nèi)年平均氣溫與蒸發(fā)度。逐年增高，降水量和相對(duì)濕度逐年減少。該區(qū)屬海河流域，區(qū)內(nèi)地表水系不甚發(fā)育，主要有七里河、沙河。1975年8月22日實(shí)測(cè)漏失量，在礦區(qū)內(nèi)屬季節(jié)性河流。生產(chǎn)與生活用電均來(lái)自邢臺(tái)市供電局供給。邢臺(tái)礦全部被新生界第四系松散沉積層覆蓋，第四系與下伏各地層呈不整合接觸。

　　

【正文】 。另外，井筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。 井底車(chē)場(chǎng)及主要硐室 井底車(chē)場(chǎng) （一）井底車(chē)場(chǎng)選型 井底車(chē)場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱(chēng)， 是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 ： （ 1）井底車(chē)場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （ 3）盡可能提高井底車(chē)場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力； （ 4）井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)。 ： （ 1）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度； （ 2）礦井開(kāi)拓方式； （ 3）井筒及 數(shù)目，礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； （ 4）礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； （ 5）礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式。 ： （ 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； （ 2）折返式：梭式、盡頭式； ： （ 1）保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； （ 2）當(dāng)大巷或石門(mén)與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車(chē)線(xiàn)和調(diào)車(chē)線(xiàn)，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)； （ 3）井底車(chē)場(chǎng)形式也取決于礦車(chē)的類(lèi)型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)時(shí)，其卸載站（即主井車(chē)線(xiàn)）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝 車(chē)站的線(xiàn)路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 由于井筒形式，提升方式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車(chē)場(chǎng)的形式也各異。按照礦車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車(chē)場(chǎng)可分為：環(huán)行式和折返式兩大類(lèi)型。底卸式礦車(chē)運(yùn)煤時(shí)，則一般用折返式車(chē)場(chǎng)。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井井筒形式及大巷，石門(mén)的布置，結(jié)合上述井底車(chē)場(chǎng)型式的選擇因素，設(shè)計(jì)礦井選用立井刀式環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)，采用單翼來(lái)車(chē)的形式。 （二） 驗(yàn)算主 、 副井空 、 重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度 1．井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置的要求 （ 1）井底車(chē)場(chǎng)的線(xiàn)路主要由主井空、重車(chē)線(xiàn)，副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)和回車(chē)線(xiàn)組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車(chē)場(chǎng)的煤種數(shù) 量不同，其各線(xiàn)路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同； （ 2）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線(xiàn)巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置在直線(xiàn)段上； （ 3）井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 4）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； （ 5）線(xiàn)路布置要有利于通風(fēng)。 2．存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度的確定 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 30 確定存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類(lèi)存車(chē)線(xiàn)可以選用下列長(zhǎng)度： （ 1）中小型礦井的主井空、重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度各為 － 列車(chē)長(zhǎng)； （ 2）副井空、重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度， 中小型礦井按 － 列車(chē)長(zhǎng)； （ 3）材料車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度，中小型 礦井應(yīng)能容納 5－ 10 個(gè)材料車(chē)； （ 4）調(diào)車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度通常為 列車(chē)和電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度之和； 3. 存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度的計(jì)算 （ 1）主副井空、重車(chē)線(xiàn) 計(jì)算公式如下： 321 LLNLnmL ?????? 式中 L——空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度， m； n——每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，輛； ——列車(chē)數(shù)，列； 1—— 一個(gè)列車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； 2L——每臺(tái)電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度， m； 3 ——列車(chē)制動(dòng)距離， m； N——電機(jī)車(chē)數(shù)量，臺(tái)。 ① 主井： =1 列，n＝ 30 輛， 1L＝ 4m，N=1 臺(tái)， 2L＝ ，3L＝ 40m 則：L＝ 234+1+8＝ ，取 ＝ 151m ② 副 井： =1 列， ＝ 23 輛， 1L＝ 2m， =1 臺(tái)， 2L＝ ，3L＝ 15m 則： L＝ 1232+1+15＝ ，取 L＝ 80m ③ 調(diào)車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度： ＝ 1234+1+8＝ ,取 ＝ 70m 4. 材料車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度 1Ln?? 式中 n——容納材料的車(chē)數(shù)，取 10 臺(tái)； 1L——材料車(chē)長(zhǎng)度，為 ； ＝ 10＝ 24m。 根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車(chē)線(xiàn)長(zhǎng) 60m。 圖410 井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路圖 主要硐室 主井設(shè)有 t 底卸式礦車(chē)卸載站硐室、翻車(chē)機(jī)硐室、井底煤倉(cāng)及井底 煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車(chē)處理，用絞車(chē)提升至車(chē)場(chǎng)水平。 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 32 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處（馬頭門(mén)）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。 主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒(méi)礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 ，水泵房及變電所通往井底車(chē)場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置風(fēng)門(mén)。水倉(cāng)設(shè)內(nèi)外兩條，其有效容量容納 8 小時(shí)礦井正常用水量 計(jì)算并考慮礦井灌漿、灑水水量。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線(xiàn)電機(jī)車(chē)庫(kù)及修理間、架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)庫(kù)及充電硐室、防火門(mén)硐室、防水門(mén)硐室、井下火藥庫(kù)、消防材料庫(kù)、人車(chē)站等。 井下火藥庫(kù)采用硐室式布置方式，火藥庫(kù)有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流。蓄電池機(jī)車(chē)硐室采用獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 其位置應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路布置和各自要求確定。 1） 帶區(qū)煤倉(cāng) 設(shè)置一定容量的煤倉(cāng)對(duì)于保證采掘工作面正常生產(chǎn)和高產(chǎn)、高效是十分必要的。它可以有效地提高工作面采掘設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮運(yùn)輸系統(tǒng)的潛力 ，保證連續(xù)均衡生產(chǎn)。 （ 1） 帶區(qū)煤倉(cāng)容量 帶區(qū)煤倉(cāng)的容量取決 于帶區(qū)生產(chǎn)能力、裝車(chē)站的通過(guò)能力及大巷運(yùn)輸能力等因素。帶區(qū)煤倉(cāng)目前一般為 50～ 500t。煤倉(cāng)容量與帶區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系可參考表 57 進(jìn)行選擇。 表 57 煤倉(cāng)容量與帶區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系 帶區(qū)生產(chǎn)能力 /萬(wàn) t178。a － 1 30以下 30～ 45 45～ 60 60～ 100及以上 帶區(qū)煤倉(cāng)容量 /t 50～ 100 100～ 150 150～ 250 250～ 500 根據(jù)上表，本礦選擇煤倉(cāng)容量 500t 適宜。 （ 2） 帶區(qū)煤倉(cāng)布置形式及斷面形狀： 煤倉(cāng)按煤倉(cāng)的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉(cāng)和傾斜煤倉(cāng)兩種。垂直煤倉(cāng)一般 圓形斷面。 圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。傾斜煤倉(cāng)雖可適當(dāng)增加煤倉(cāng)的長(zhǎng)度和容積，便于與上口及下口巷道連接，而且倉(cāng)口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、附加工程最少，并可減少煤炭的破碎度，但施工不方便。目前現(xiàn)場(chǎng)多采用垂直煤倉(cāng)。本礦擬采用圓形斷面垂直煤倉(cāng) ，煤倉(cāng)倉(cāng)口為雙曲線(xiàn)型，有利于煤炭的放出。 （ 3） 煤倉(cāng)尺寸 煤倉(cāng)有效高度 24m，斷面直徑 ，有效容積為 382m3 。 2） 帶區(qū)變電所 （ 1） 帶區(qū)變電所位置 帶區(qū)變電 所的位置應(yīng)選擇在頂板穩(wěn)定、地壓較小、易維護(hù)、通風(fēng)良好、無(wú)淋水的地點(diǎn)、易于搬遷變壓器等電器設(shè)備的地，以便硐室的維護(hù)和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了便于向各個(gè)用電點(diǎn)供電，帶區(qū)內(nèi)變電所應(yīng)布置在用電負(fù)荷的中心，使其兩翼的供電距離基本相等，一般情況下變電所應(yīng)布置在帶區(qū)的中央。變電所采用錨噴支護(hù)，底板用 100 號(hào)混凝土鋪底并高出鄰近巷道底板 200～ 300 mm，具有 %的坡度。 （ 2） 變電所硐室尺寸 帶區(qū)變電所硐室尺寸確定的原則：滿(mǎn)足設(shè)備外形尺寸要求；滿(mǎn)足設(shè)備維修的要求；滿(mǎn)足行人等安全間隙要求。變電所硐室尺寸如圖 53。 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 34 圖 53 變電所硐室尺寸 主要開(kāi)拓巷道 ：一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 ：大巷布置形式主要有巖石大巷、煤層大巷兩種，對(duì)于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）巖石大巷： 優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(hù)條件好、費(fèi)用低，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。 缺點(diǎn)主要為巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定。 （ 2）煤層大巷： 當(dāng) 煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)： ①煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； ②當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車(chē)運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； ③為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④煤層有自燃發(fā) 火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層起伏和斷層大，采用巖石大巷布置。而回風(fēng)巷布置在煤層中有利于很好的通風(fēng)效果和減少通風(fēng)路徑。 大巷與石門(mén)服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門(mén)的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，詳見(jiàn)石門(mén)斷面技術(shù)特征圖 及石門(mén)斷面特征表 ，運(yùn)輸大巷斷面圖 及運(yùn)輸大巷斷面特征表 ?；仫L(fēng)大巷斷面圖 及回風(fēng)大巷斷面 特征表 53176。19′ 圖 石門(mén)斷面技術(shù)特征 表 石門(mén)斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ mm） 凈周長(zhǎng)(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 三心拱形 錨噴 1367 4000 100 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 36 18001200 1202100 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 圖 45 運(yùn)輸大巷斷面圖 表 運(yùn)輸大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ mm） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 3900 4200 150 18001200 1202100 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 圖 46 回風(fēng)大巷斷面圖 表 回風(fēng)大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ mm） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 3900 4200 150 煤柱尺寸的確定 為了帶區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，條帶之間有時(shí)要留設(shè)一定尺寸的煤柱。如留設(shè)開(kāi)采水平運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷、條帶斜巷、帶區(qū)邊界隔離煤柱及大斷層兩側(cè)煤柱等。目前煤柱尺寸確定參考見(jiàn)表 51。 表 51 各類(lèi)巷道留設(shè)保護(hù)煤柱尺寸 巷道類(lèi)別 薄及中厚煤層巷道一側(cè) /m 厚煤層巷道一側(cè) /m 備注 水平大巷 20～ 30 25～ 50 煤層傾角較大時(shí)，煤柱尺寸可小些。 主要回風(fēng)巷 20左右 20～ 30 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 38 采區(qū)上 (下 )山 20左右 30～ 40 區(qū)段平巷 8～ 20 15～ 20 帶區(qū)邊界 3～ 10 目前常不留設(shè)邊界煤柱 較大斷層 10～ 15到 30～ 50 根據(jù)斷層具體情況而定 本礦井地質(zhì)條件較好，可以采用無(wú)煤柱開(kāi)采，但要帶區(qū)沿空留巷或沿空掘巷，在技術(shù)上比較復(fù)雜，目前只有在邢臺(tái)礦務(wù)局在這方面應(yīng)用 比較好，所以本礦只能在具體的實(shí)踐中發(fā)展無(wú)煤柱開(kāi)采。在帶區(qū)內(nèi)條帶斜巷間留 20 m寬煤柱，在運(yùn)輸大巷、軌道大巷兩側(cè)各留設(shè)煤柱 50m，本礦運(yùn)輸 和 軌道大巷的服務(wù)年限 較長(zhǎng) ，因此它們的保護(hù)煤柱尺寸相對(duì)要大，取上限，同時(shí)在巷道支護(hù)上加大技術(shù)研究。 綜采帶區(qū)巷道布置 1) 分帶斜巷布置 本礦井煤層采用 單一 開(kāi)采。帶區(qū)服務(wù)年限 較 長(zhǎng)，每條分帶斜巷 均沿 煤層底板 布置即 煤層底板為分帶斜巷 的 底板， 由于 煤層的自身賦存條件，有時(shí)存在挑頂和臥底 ，并且 要留條帶保護(hù)煤柱 。 2) 分帶斜巷斷面尺寸 分帶巷采用半圓拱形斷面，見(jiàn)插圖表 51～ 52。支護(hù)方式采用 樹(shù)脂錨桿 錨桿與噴射混凝土支護(hù)。超前工作面 20m 采用液壓支柱＋頂梁加強(qiáng)支護(hù)。支護(hù)參數(shù)：錨桿長(zhǎng) L=，間距 M=～ ，排距 M‘ =，錨桿直徑 d=14mm，噴射混泥土層厚 T1=100mm，而錨桿露出長(zhǎng)度 T2=50mm。 圖 51 分帶運(yùn)輸斜巷斷面布置圖 表 52 斷面特征表 圍巖類(lèi)別 斷面（ m2 ） 掘進(jìn)尺寸 （ m） 噴射厚度（ mm） 錨桿（ mm） 凈周長(zhǎng)（ m） 凈 掘 寬 高 型式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間排 距 錨深 規(guī)格 煤 15 100 樹(shù)脂錨桿 50 菱形 800 1600 1900*16 15 表 53 每米工程量及材料消耗量表 圍巖 類(lèi)別 掘